[发明专利]一种基于多维关联函数的低碳产品实例动态分类方法

说明书

技术领域

本发明涉及低碳设计技术领域，尤其是一种基于多维关联函数的低碳产品实例分类方法。

背景技术

低碳设计作为面向节能的生态化设计技术之一，是在保证产品应有的功能、质量和寿命等前提下，综合考虑碳排放和高效节能的现代设计方法，并且在面向节能生态化设计、轻量化设计和模块设计等方面展开重点研究。产品碳足迹的分析与建模是低碳设计方法研究的基础，目前大多数的研究将产品的低碳需求只集中在产品碳足迹的量化计算，分析过程较为繁杂，并且忽略了产品资源消耗的影响。

低碳产品在发展过程中为了满足市场的需求不断更新换代，产品实例的种类和数量也随之快速增长。同时，复杂产品设计过程中需要考虑众多因素及实例信息。低碳实例库的有效构建能够帮助设计人员很好地管理低碳产品实例信息以提高低碳产品的开发效率。

发明内容

为了克服现有的低碳产品设计过程中的不考虑产品资源消耗的影响、无法有效构建低碳产品实例库的不足，本发明提供一种结合产品资源消耗的影响、有效构建低碳实例库的基于多维关联函数的低碳产品实例动态分类方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案如以下内容：

一种基于多维关联函数的低碳产品实例动态分类方法，该方法包括如下步骤：

(1)、面向全生命周期的低碳产品实例库建模

从原材料获取阶段、加工制造阶段、运输阶段、使用阶段以及回收阶段分别计算产品碳足迹和资源消耗成本，全生命周期产品碳足迹总量和总资源消耗成本为产品生命周期各个阶段所对应的碳排放和资源消耗成本的总和；

原材料获取阶段：

m_i为第i种材料的质量；e_i为第i类材料排放因子或者第i类材料的价格；

加工制造阶段：

E_ij为第i个零部件在第j道工序消耗电能的值；e_k为能源的排放因子或者能源的价格；

此阶段的资源消耗成本包括机器成本和人工成本，当e_k表示能源价格计算资源消耗时还应加上人工成本

H_i为工种i的加工工时；φ_i为工种i的工资费率；

运输阶段：

T_t为使用第t类交通工具运输产品的质量；D_t为使用第t类交通工具运输产品的运输距离；e_t为使用第t类交通工具运输产品的碳排放因子或者是第t类交通工具运输产品的价格；

使用阶段：G_u≈E×T_w×e_w (4)

E为实测日耗电量；T_w为平均运行时间；e_w为电力排放因子或者电力资源的价格；

回收阶段：

m_i为第i种回收材料的质量；φ_i为可回收利用材料的比例；e_i为材料i废弃物处理产生的单位碳排放或者第i类材料排放因子或者为第i种材料的回收价格；

全生命周期：G_T≈G_m+G_p+G_t+G_u+G_r (6)

或者

G_ti为第i个零部件在产品全生命周期过程中的碳足迹或者资源消耗成本；为产品零部件装配成产品所产生的碳足迹的量或者资源消耗成本；

(2)、基于低碳产品实例库的静态相似度检索分类

(2.1)、基于多维关联函数的相似度建模

针对客户所需求低碳产品的n个指标，在n维空间上建立低碳产品实例库性能数据对应的客户需求性能的n维可拓关联函数，设低碳产品实例性能数据P_i(x₁,x₂…x_n)对应n维空间上一个点，S₀、S分别为客户需求的特征需求区间以及可行需求区间，对应n维空间上的两个体，且x₀为最优点，则对应的n维可拓关联函数为：